W Aerozole atmosferyczne są drobne cząstki ( ciekłe lub stałe ) w zawiesinie w atmosferze , które mają wielkość, która może się zmieniać od ułamka mikrometra do kilku mikrometrów.
Można je modyfikować chemicznie w wyniku reakcji między ich składnikami lub między tymi składnikami a powietrzem i wilgotnością powietrza lub ponownie w wyniku katalizy ( fotochemicznej , czyli indukowanej przez słoneczne promieniowanie UV ). Niektóre aerozole przyczyniają się do powstawania chmur antropogenicznych (ponieważ w zimnym powietrzu wysokościowym zarodkują krople wody lub mikrokryształy lodu), degradacji warstwy ozonowej , ale także do niepożądanej produkcji ozonu w warstwie przyziemnej , zjawiska smogu lub na kwaśny deszcz. Wraz z chmurami (które mogą również tworzyć lub modyfikować) wywierają silny wpływ na klimat; są to czynniki, których konsekwencje najtrudniej modelować w kontekście prognoz zmian klimatycznych .
Te spraye mają różne pochodzenie:
Niektóre cząsteczki są emitowane w wyniku naturalnych procesów ( erozja gleby, rozpryski oceanu ).
Inne pochodzą z działalności człowieka (spalanie biomasy - pożary kominów, pożary rolnicze i pożary ogrodów -, główny emiter aerozoli węglowych w Europie zimą, działalność przemysłowa, głównie elektrownie węglowe i spalarnie starszej generacji., Platforma wiertnicza ropy lub gazu) ruch samochodowy, smugi samolotów, pióropusze kominów Merchant lub wojennych statków wykorzystujących olej opałowy ciężki , etc.).
Cząsteczki te mogą pozostawać zawieszone w atmosferze przez okres od kilku minut do kilku dni, a nawet dłużej, w zależności od wysokości, składu chemicznego i sprawności naturalnych mechanizmów odpowiedzialnych za ich usuwanie (np. Opadów ).
Cząstki atmosferyczne, które mogą mieć różną wielkość od kilku nanometrów do kilku mikrometrów, można podzielić na różne kategorie, w zależności od procesu ich powstawania lub wielkości.
W zależności od procesu ich powstawania, cząsteczki atmosferyczne można podzielić na aerozole pierwotne lub wtórne. Aerozole pierwotne są emitowane bezpośrednio do atmosfery w postaci cząstek stałych ze źródeł emisji. W większości przypadków cząsteczki te są pochodzenia naturalnego, takie jak mgła morska , szczątki wulkaniczne, a także powstają w wyniku erozji gleby. Natomiast aerozole wtórne odnoszą się do cząstek wytwarzanych w samej atmosferze albo w trybie konwersji cząstek gazowych w wyniku kondensacji par pochodzenia naturalnego lub antropogenicznego, albo w wyniku ewolucji pierwotnej cząstki.
Szeroko stosowana klasyfikacja opiera się na rozkładzie wielkości cząstek, a zatem na ich średnicy. Parametr ten jest ważny dla scharakteryzowania siły wnikania cząstek w układ oddechowy, ponieważ cząstki mają różne kształty i gęstości, dlatego nie można im łatwo przypisać średnicy geometrycznej i muszą opierać się na koncepcji kształtu, odpowiednika kulistego. Równoważna średnica aerodynamiczna (DAE) cząstek, najczęściej stosowane w badaniach środowiska odpowiada średnicy cząstek sferycznych o gęstości od 1 g / cm3, o tej samej prędkości opadania w powietrzu, co dotyczy cząstki. To wielkość cząstek decyduje o ich transporcie w powietrzu, usuwaniu z atmosfery i osadzaniu się w drogach oddechowych .
W zależności od rozmiaru cząstki dzielą się na dwie grupy:
Cząsteczki unoszące się w powietrzu są usuwane na sucho lub na mokro. Prędkość eliminacji zależy głównie od ich średnicy aerodynamicznej i warunków pogodowych.
Jest to transport cząstek na powierzchnie przy braku opadów. Głównymi mechanizmami prowadzącymi do osadzania się cząstek są: sedymentacja, zderzanie i dyfuzja Browna. Osadzanie się cząstek zależy od właściwości atmosferycznych (prędkość wiatru, wilgotność, temperatura), powierzchni (reaktywność chemiczna i biologiczna, charakterystyka terenu) oraz właściwości fizycznych cząstek (wielkość, kształt, gęstość).
Są to osady z opadów atmosferycznych w postaci deszczu, mgły lub śniegu. Istnieją dwa zjawiska zwane „wymywaniem” i „deszczem”. Wypłukiwanie to przechwytywanie cząstek atmosferycznych przez krople deszczu, a deszcz to kondensacja pary wodnej na cząstkach powodująca tworzenie się kropelek wody, które są usuwane podczas opadów.
Dane dotyczące składu i wysokości aerozoli atmosferycznych były najczęściej uzyskiwane z „balonów meteorologicznych” lub próbek pobieranych z samolotów , a obecnie można je uzyskać za pomocą lidaru .